先進(jìn)復(fù)合材料設(shè)計(jì)與制造專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)相關(guān)背景

平臺(tái)團(tuán)隊(duì)是來(lái)自物理、化學(xué)、材料等多學(xué)科的高級(jí)專家組成的科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，“平臺(tái)” 80%以上成員具有博士學(xué)位。 “平臺(tái)”組織協(xié)調(diào)了各學(xué)科綜合優(yōu)勢(shì)，達(dá)到支撐高新產(chǎn)業(yè)、推進(jìn)成果轉(zhuǎn)化及加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外合作的目的。“平臺(tái)”重要成員包括：孫晉良院士，中國(guó)工程院院士，博士生導(dǎo)師。現(xiàn)任上海大學(xué)納米科學(xué)與技術(shù)研究中心主任，上海大學(xué)復(fù)合材料研究中心主任。 施利毅教授，博士生導(dǎo)師，工學(xué)博士，上海大學(xué)科研處處長(zhǎng)，上海大學(xué)納米科學(xué)與技術(shù)研究中心副主任。享受國(guó)務(wù)院專家特殊津貼、全國(guó)納米標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員、上海市納米科技與產(chǎn)業(yè)促進(jìn)中心特聘首席科學(xué)家、上海市緊缺人才培訓(xùn)工程專家。

本平臺(tái)專業(yè)服務(wù)內(nèi)容包括：

1、測(cè)試加工服務(wù)

主要提供新材料的組成結(jié)構(gòu)及理化性能分析測(cè)試，對(duì)外提供新材料研發(fā)（特別關(guān)注于多尺度材料復(fù)合、粉體應(yīng)用及復(fù)合材料制備的中試服務(wù)。

2、產(chǎn)品服務(wù)

平臺(tái)依托上海大學(xué)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域取得的新材料領(lǐng)域成果，把具有產(chǎn)業(yè)化最具實(shí)踐意義的成果以產(chǎn)品形式服務(wù)企業(yè)和社會(huì)。

3、人才服務(wù)

平臺(tái)先后培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的博士和碩士畢業(yè)生。也提供向社會(huì)和企業(yè)急需的納米材料制備及應(yīng)用專業(yè)人才培訓(xùn)服務(wù)，《 納米科技基礎(chǔ) 》崗位證書(shū)培訓(xùn)，上海大學(xué)納米科學(xué)與技術(shù)研究中心于2003年起開(kāi)設(shè)了全校本科生選修課“納米科技基礎(chǔ)”，此課程被納入上海市的“上海緊缺人才培訓(xùn)工程‘納米科技與應(yīng)用能力’”培訓(xùn)系統(tǒng)，通過(guò)考核的學(xué)生，將被授予由上海市納米科技與應(yīng)用能力考核辦公室、上海市組織部、上海市人事局、上海市教委、上海市成教委聯(lián)合頒發(fā)的上海緊缺人才培訓(xùn)工程“納米科技基礎(chǔ)”崗位資格證書(shū)。

4、對(duì)外技術(shù)支持與合作

免費(fèi)提供對(duì)外技術(shù)支持促進(jìn)企業(yè)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化科技水平的全面升級(jí)，這是平臺(tái)最終目標(biāo)，也是配合促進(jìn)國(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)化升級(jí)戰(zhàn)略的具體實(shí)現(xiàn)方式。平臺(tái)為了促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化升級(jí)的較快實(shí)現(xiàn)，也國(guó)內(nèi)外企業(yè)加強(qiáng)合作，促進(jìn)科技進(jìn)步、產(chǎn)品升級(jí)，因此平臺(tái)也把對(duì)外與企業(yè)的合作開(kāi)發(fā)看作重要實(shí)現(xiàn)方式。目前平臺(tái)已經(jīng)為國(guó)內(nèi)外近50家企業(yè)提供了技術(shù)合作與技術(shù)支持。企業(yè)包括全球500強(qiáng)企業(yè)、國(guó)內(nèi)上市公司及中小型企業(yè)。

上海市先進(jìn)復(fù)合材料設(shè)計(jì)與制造專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)是一家依托上海市科委、上海大學(xué)的非營(yíng)利性科技服務(wù)單位。2100433B

建立通用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)和技術(shù)服務(wù)流程，為國(guó)內(nèi)外新材料企業(yè)的自主創(chuàng)新提供研發(fā)、設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、推廣、信息、產(chǎn)品和人才培訓(xùn)等服務(wù)，有力支撐新材料企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)提升。

平臺(tái)主要依托團(tuán)隊(duì)：上海大學(xué)復(fù)合材料中心、上海大學(xué)納米科學(xué)與技術(shù)中心、上海大學(xué)材料學(xué)院、上海大學(xué)理學(xué)院

第1章先進(jìn)復(fù)合材料加工技術(shù)概述1

1.1先進(jìn)復(fù)合材料概述1

1.2復(fù)合材料的分類2

1.3先進(jìn)復(fù)合材料的性能3

1.4先進(jìn)復(fù)合材料的研發(fā)動(dòng)態(tài)5

1.5先進(jìn)復(fù)合材料的應(yīng)用6

1.6先進(jìn)復(fù)合材料的切削加工特點(diǎn)7

1.7先進(jìn)復(fù)合材料切削加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀8

1.7.1復(fù)合材料切削機(jī)理的研究8

1.7.2復(fù)合材料切削刀具材料及結(jié)構(gòu)參數(shù)的改進(jìn)9

1.7.3復(fù)合材料特種加工技術(shù)的研究10

1.7.4復(fù)合材料表面質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)的研究11

第2章復(fù)合材料的原材料122.1纖維12

2.1.1陶瓷纖維12

2.1.2玻璃纖維13

2.1.3高熔點(diǎn)金屬纖維15

2.1.4碳纖維16

2.1.5硼纖維18

2.1.6SiC纖維19

2.1.7Al2O3纖維與鋁硅酸鹽纖維20

2.1.8Si3N4系纖維21

2.1.9ZrO2系纖維21

2.1.10BN系、AlN系纖維23

2.1.11芳綸纖維23

2.2晶須24

2.2.1SiCw、Si3N4w24

2.2.2鈦酸鉀晶須25

2.2.3硼酸鋁晶須26

2.2.4氧化鋅晶須27

2.2.5石墨晶須27

2.3顆粒28

2.4基體29

2.4.1聚合物基體30

2.4.2金屬基體31

2.4.3陶瓷基體31

第3章復(fù)合材料的強(qiáng)韌性與界面行為40

3.1復(fù)合材料的增強(qiáng)機(jī)理40

3.1.1顆粒增強(qiáng)原理40

3.1.2單向排列連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料41

3.1.3短纖維增強(qiáng)原理44

3.2復(fù)合材料的韌性45

3.2.1材料斷裂機(jī)理45

3.2.2對(duì)斷裂能量的貢獻(xiàn)49

3.2.3準(zhǔn)臨界裂紋的擴(kuò)展52

3.3復(fù)合材料的界面特征與分類54

3.3.1界面特征54

3.3.2界面分類55

3.4復(fù)合材料界面的結(jié)合機(jī)理55

3.4.1力學(xué)結(jié)合55

3.4.2殘余應(yīng)力55

3.5復(fù)合材料的界面強(qiáng)度與界面行為56

3.5.1界面強(qiáng)度56

3.5.2界面行為59

第4章金屬基復(fù)合材料62

4.1金屬基復(fù)合材料的種類及性能特點(diǎn)62

4.1.1顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料62

4.1.2纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料63

4.1.3晶須增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料64

4.2金屬基復(fù)合材料的應(yīng)用64

4.2.1應(yīng)用領(lǐng)域及現(xiàn)狀64

4.2.2發(fā)展方向及趨勢(shì)66

4.3金屬基復(fù)合材料的切削加工性67

4.3.1切削加工機(jī)理68

4.3.2已加工表面粗糙度69

4.3.3已加工表面的硬化69

4.3.4已加工表面的殘余應(yīng)力70

4.3.5已加工表面形貌71

4.3.6刀具材料的選用及其磨損機(jī)理72

4.4金屬基復(fù)合材料的車削加工73

4.4.1鈦基復(fù)合材料(TiCp TiBw)/TC4的車削73

4.4.2鋁基復(fù)合材料SiCp/ZL109的車削79

4.4.3鋁基復(fù)合材料Al2O3/Al的激光加熱輔助車削81

4.5金屬基復(fù)合材料的銑削加工82

4.5.1顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的普通銑削82

4.5.2顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的高速銑削85

4.5.3SiCp/Al復(fù)合材料的銑磨加工89

4.6金屬基復(fù)合材料的鉆削加工90

4.6.1ZL109合金復(fù)合材料的鉆削90

4.6.2SiCp/Al復(fù)合材料的鉆削仿真93

4.7金屬基復(fù)合材料的磨削加工96

4.7.1磨削力96

4.7.2磨削表面粗糙度97

4.7.3磨削加工表面形貌98

4.8金屬基復(fù)合材料的特種加工101

4.8.1激光表面處理101

4.8.2電火花加工102

4.8.3超聲振動(dòng)加工106

第5章陶瓷基復(fù)合材料115

5.1陶瓷基復(fù)合材料的種類及性能特點(diǎn)115

5.2陶瓷基復(fù)合材料的制備116

5.2.1陶瓷基復(fù)合材料的制備方法116

5.2.2陶瓷基復(fù)合材料的成型工藝119

5.3陶瓷基復(fù)合材料的應(yīng)用120

5.3.1應(yīng)用領(lǐng)域及現(xiàn)狀120

5.3.2發(fā)展方向及趨勢(shì)121

5.4陶瓷基復(fù)合材料的切削加工性123

5.5陶瓷基復(fù)合材料的車削加工123

5.6陶瓷基復(fù)合材料的銑削加工126

5.7陶瓷基復(fù)合材料的鉆削加工129

5.8陶瓷基復(fù)合材料的磨削加工136

5.8.1纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料磨削機(jī)理研究136

5.8.2纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料磨削表面形貌與磨屑分析137

5.8.3磨削參數(shù)對(duì)表面粗糙度的影響140

5.9陶瓷基復(fù)合材料的特種加工141

第6章聚合物基復(fù)合材料144

6.1聚合物基復(fù)合材料的種類及性能特點(diǎn)144

6.2聚合物基復(fù)合材料的制備145

6.3聚合物基復(fù)合材料的力學(xué)性能148

6.3.1熱固性復(fù)合材料148

6.3.2熱塑性復(fù)合材料149

6.4聚合物基復(fù)合材料的應(yīng)用150

6.4.1聚合物基復(fù)合材料在航空航天工業(yè)上的應(yīng)用151

6.4.2聚合物基復(fù)合材料在其他工業(yè)產(chǎn)品上的應(yīng)用151

6.5聚合物基復(fù)合材料的切削加工152

6.5.1聚合物基復(fù)合材料的常規(guī)機(jī)械加工方法152

6.5.2聚合物基復(fù)合材料的特種加工方法153

6.5.3聚合物基碳纖維復(fù)合材料的切削加工153

6.5.4聚合物基玻璃纖維復(fù)合材料的切削加工154

6.5.5聚合物基復(fù)合材料的鉆削分層對(duì)策及鉆削優(yōu)化試驗(yàn)156

6.5.6CFRP復(fù)合材料制孔過(guò)程仿真與試驗(yàn)分析160

第7章碳/碳復(fù)合材料1697.1碳/碳復(fù)合材料概述169

7.2碳/碳復(fù)合材料的制造工藝170

7.2.1預(yù)制件的制造170

7.2.2碳/碳的致密化工藝173

7.2.3石墨化175

7.3碳/碳復(fù)合材料的性能及應(yīng)用175

7.3.1碳/碳復(fù)合材料的性能175

7.3.2碳/碳復(fù)合材料的應(yīng)用177

7.4碳/碳復(fù)合材料的切削加工178

7.4.1碳纖維復(fù)合材料的切削加工工藝178

7.4.2切削工藝對(duì)復(fù)合材料表面質(zhì)量的影響181

7.4.3碳/碳復(fù)合材料切削加工實(shí)例182

7.4.4碳/碳復(fù)合材料的特種加工技術(shù)185

7.4.5復(fù)合材料表面質(zhì)量評(píng)價(jià)186

第8章復(fù)合材料高效加工刀具技術(shù)187

8.1復(fù)合材料的孔加工刀具187

8.1.1碳纖維復(fù)合材料的孔加工187

8.1.2芳綸纖維、紙蜂窩及其夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的孔加工189

8.1.3山特維克可樂(lè)滿復(fù)合材料孔加工刀具191

8.1.4伊斯卡復(fù)合材料孔加工刀具192

8.2復(fù)合材料的銑削加工刀具193

8.2.1碳纖維復(fù)合材料的銑削加工刀具193

8.2.2芳綸纖維、紙蜂窩及其夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的銑削加工刀具195

8.3復(fù)合材料的車削加工刀具197

8.4加工復(fù)合材料的類金剛石涂層刀具198

8.4.1類金剛石涂層198

8.4.2DLC涂層刀具加工實(shí)例199

8.4.3加工碳纖維復(fù)合材料用整體硬質(zhì)合金涂層刀具199

8.5復(fù)合材料加工刀具面臨的挑戰(zhàn)200

參考文獻(xiàn)201

機(jī)械制造及其自動(dòng)化主干學(xué)科：力學(xué)、機(jī)械工程。 主要課程：工程力學(xué)、機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電工與電子技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用、機(jī)械工程材料、制造技術(shù)基礎(chǔ)。 主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)：包括軍訓(xùn)，金工、電工、電子實(shí)習(xí)，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)，社會(huì)實(shí)踐，課程設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等，一般應(yīng)安排40周以上。 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)

先進(jìn)復(fù)合材料是航空航天、國(guó)防工業(yè)、交通運(yùn)輸、能源及環(huán)保等諸多領(lǐng)域的關(guān)鍵材料，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。本書(shū)主要介紹復(fù)合材料的分類、先進(jìn)復(fù)合材料的性能、復(fù)合材料切削加工的特點(diǎn)，以及復(fù)合材料的原材料及其性能結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料的強(qiáng)韌性與界面行為特征等內(nèi)容。

全書(shū)針對(duì)金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、聚合物基復(fù)合材料以及碳/碳復(fù)合材料，分別從其制造工藝、性能及應(yīng)用、切削加工技術(shù)等方面進(jìn)行了詳細(xì)分析及論述，列舉了大量復(fù)合材料加工、切削加工技術(shù)與實(shí)例。此外，本書(shū)還對(duì)復(fù)合材料切削加工所用刀具進(jìn)行了詳細(xì)分析，重點(diǎn)介紹了大量復(fù)合材料高效加工的孔用刀具、銑削加工刀具、車削加工刀具以及類金剛石涂層刀具等最新技術(shù)進(jìn)展與實(shí)例。

本書(shū)可供廣大從事復(fù)合材料生產(chǎn)、制造、加工等方面的工程科技人員參考，也可供廣大從事機(jī)械工程及相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員使用，還可供相關(guān)專業(yè)的在校師生作為教學(xué)、科研方面的參考書(shū)使用。